DE112011103404T5 - Novel 3,9-linked oligocarbazole-based hosts containing DBT and DBF fragments separated by spacers. - Google Patents
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Abstract
Es werden Verbindungen bereitgestellt, die einen 3,9-verknüpften Oligocarbazol-Molekülteil und ein Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Aza-dibenzothiophen, Aza-dibenzofuran oder Aza-dibenzoselenophen umfassen. Der 3,9-verknüpfte Oligocarbazol- und der Dibenzo- oder Aza-dibenzo-Molekülteil sind durch einen aromatischen Abstandshalter getrennt. Die Verbindungen können als nichtemittierende Materialien für phosphoreszente OLED verwendet werden, um Vorrichtungen bereitzustellen, die verbesserte Leistungsfähigkeit aufweisen.Compounds comprising a 3,9-linked oligocarbazole moiety and a dibenzothiophene, dibenzofuran, dibenzoselenophene, aza-dibenzothiophene, aza-dibenzofuran or aza-dibenzoselenophen are provided. The 3,9-linked oligocarbazole and the dibenzo or aza-dibenzo moieties are separated by an aromatic spacer. The compounds may be used as non-emitting phosphorescent OLED materials to provide devices having improved performance.
Description
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS-REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Anmeldung Nr. 12/900,925, eingereicht am 8. Oktober 2010, deren Offenbarung in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin ausdrücklich einbezogen wird.This application claims the benefit of US Application No. 12 / 900,925, filed on Oct. 8, 2010, the disclosure of which is expressly incorporated herein by reference in its entirety.
Die beanspruchte Erfindung kam durch, im Auftrag von und/oder in Verbindung mit einem oder mehreren der folgenden Partner eines Kooperationsvertrags zur gemeinsamen universitären Forschung zustande: Den Verwaltungsratmitgliedern der Universität von Michigan, der Princeton-Universität, der Universität von Südkalifornien und der Universal Display Corporation. Der Vertrag war an und vor dem Datum wirksam, an dem die beanspruchte Erfindung zustande kam und die beanspruchte Erfindung kam als Ergebnis von Aktivitäten zustande, die im Rahmen des Vertrags unternommen wurden.The claimed invention is made on behalf of and / or in conjunction with one or more of the following partners in a collaborative university research collaboration agreement: the Directors of the University of Michigan, Princeton University, the University of Southern California, and Universal Display Corporation , The contract was effective on and before the date on which the claimed invention came into existence and the claimed invention was the result of activities undertaken under the contract.
GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION
Die vorliegende Erfindung betrifft organische lichtemittierende Vorrichtungen (OLED). Genauer betrifft die vorliegende Erfindung phosphoreszente Materialien, die ein 3,9-verknüpftes Oligocarbazol und Dibenzothiophen oder Dibenzofuran enthalten. Diese Materialien können Vorrichtungen mit verbesserter Leistungsfähigkeit bereitstellen.The present invention relates to organic light emitting devices (OLED). More particularly, the present invention relates to phosphorescent materials containing a 3,9-linked oligocarbazole and dibenzothiophene or dibenzofuran. These materials can provide devices with improved performance.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Optoelektronische Vorrichtungen, die organische Materialien nutzen, werden aus zahlreichen Gründen immer wünschenswerter. Viele der Materialien, die verwendet werden, um solche Vorrichtungen herzustellen, sind relativ kostengünstig, so dass organische optoelektronische Vorrichtungen das Potenzial für Kostenvorteile gegenüber anorganischen Vorrichtungen aufweisen. Außerdem können die den organischen Materialien innewohnenden Eigenschaften, wie etwa ihre Flexibilität, diese für besondere Anwendungen, wie etwa die Herstellung auf einem flexiblen Substrat, gut geeignet machen. Beispiele für organische optoelektronische Vorrichtungen beinhalten organische, lichtemittierende Vorrichtungen (OLEDs), organische Phototransistoren, organische Photovoltaikzellen und organische Photodetektoren. Für OLEDs können die organischen Materialien Leistungsvorteile gegenüber herkömmlichen Materialien aufweisen. Zum Beispiel kann die Wellenlänge, bei der eine organische, emittierende Schicht Licht emittiert, mit geeigneten Dotierungsmitteln im Allgemeinen schnell eingestellt werden.Optoelectronic devices utilizing organic materials are becoming more desirable for a variety of reasons. Many of the materials used to make such devices are relatively inexpensive, so that organic optoelectronic devices have the potential for cost advantages over inorganic devices. In addition, the inherent properties of organic materials, such as their flexibility, may make them well suited for particular applications, such as fabrication on a flexible substrate. Examples of organic optoelectronic devices include organic light emitting devices (OLEDs), organic phototransistors, organic photovoltaic cells, and organic photodetectors. For OLEDs, the organic materials may have performance advantages over conventional materials. For example, the wavelength at which an organic emissive layer emits light can generally be rapidly adjusted with suitable dopants.
OLEDs nutzen dünne organische Filme, die Licht emittieren, wenn an der Vorrichtung Spannung angelegt wird. OLEDs gewinnen immer größere Bedeutung bei der Verwendung in Anwendungen, wie etwa Flachbildschirmen, Beleuchtung und Untergrundbeleuchtung. Mehrere OLED-Materialien und Konfigurationen werden in den
Eine Anwendung für phosphoreszierende, emittierende Moleküle ist ein Vierfarb-Display. Industriestandards für ein solches Display benötigen Pixel, die angepasst sind, um spezielle Farben auszusenden, die als „gesättigte” Farben bezeichnet werden. Insbesondere benötigen diese Standards gesättigte rote, grüne und blaue Pixel. Die Farbe kann unter Verwendung der CIE-Koordinaten gemessen werden, die im Fachgebiet gut bekannt sind.One application for phosphorescent emitting molecules is a four-color display. Industry standards for such a display require pixels adapted to emit special colors called "saturated" colors. In particular, these standards require saturated red, green and blue pixels. The color can be measured using the CIE coordinates, which are well known in the art.
Ein Beispiel für ein grün emittierendes Molekül ist Tris(2-phenylpyridin)iridium, das als Ir(ppy)3 angegeben wird, welches die folgende Struktur aufweist: An example of a green emitting molecule is tris (2-phenylpyridine) iridium, which is indicated as Ir (ppy) 3, which has the structure:
Hierin und in den nachfolgenden Figuren bilden wir die dative Bindung von Stickstoff an Metall (hier Ir) als gerade Linie ab.Herein and in the following figures we represent the dative bond of nitrogen to metal (here Ir) as a straight line.
Wie hierin verwendet, beinhaltet der Begriff „organisch” Polymermaterialien sowie kleine Moleküle aus organischen Materialien, die verwendet werden können, um organische, optoelektronische Vorrichtungen herzustellen. „Kleine Moleküle” bezieht sich auf jedes organische Material, das kein Polymer ist und „kleine Moleküle” können tatsächlich relativ groß sein. Kleine Moleküle können unter bestimmten Umständen Wiederholungseinheiten beinhalten. Zum Beispiel wird bei der Verwendung einer langkettigen Alkylgruppe als Substituent ein Molekül nicht aus der Klasse der „kleinen Moleküle” entfernt. Kleine Moleküle können in Polymere zum Beispiel auch als Seitengruppe auf einer Polymerhauptkette oder als Teil der Hauptkette integriert werden. Kleine Moleküle können auch als Kerneinheit eines Dendrimers dienen, das aus einer Reihe von chemischen Schichten besteht, die sich auf der Kerneinheit aufbauen. Die Kerneinheit eines Dendrimers kann ein fluoreszierender oder phosphoreszierender kleiner molekularer Emitter sein. Ein Dendrimer kann ein „kleines Molekül” sein und es wird angenommen, dass alle Dendrimere, die derzeit auf dem Gebiet der OLEDs verwendet werden, kleine Moleküle sind. As used herein, the term "organic" includes polymeric materials as well as small molecules of organic materials that can be used to make organic optoelectronic devices. "Small molecules" refers to any organic material that is not a polymer, and "small molecules" can actually be relatively large. Small molecules may under certain circumstances contain repeating units. For example, when using a long-chain alkyl group as a substituent, a molecule is not removed from the class of "small molecules". For example, small molecules can also be incorporated into polymers as side groups on a polymer backbone or as part of the backbone. Small molecules can also serve as the core unit of a dendrimer, which consists of a series of chemical layers that build up on the core unit. The core unit of a dendrimer may be a fluorescent or phosphorescent small molecular emitter. A dendrimer may be a "small molecule" and it is believed that all dendrimers currently used in the field of OLEDs are small molecules.
Wie hierin verwendet, bedeutet „oben” am weitesten vom Substrat entfernt, während „unten” dem Substrat am Nächsten bedeutet. Wenn eine erste Schicht als „über” einer zweiten Schicht „angeordnet” beschrieben wird, wird die erste Schicht weiter vom Substrat entfernt angeordnet. Es kann eine andere Schicht zwischen der ersten und der zweiten Schicht vorhanden sein, es sei denn, es wird angegeben, dass die erste Schicht mit der zweiten Schicht „in Kontakt” ist. Zum Beispiel kann eine Kathode als „über” einer Anode „angeordnet” beschrieben werden, auch wenn sich verschiedene organische Schichten dazwischen befinden.As used herein, "top" means farthest from the substrate, while "bottom" means closest to the substrate. When a first layer is described as being disposed "above" a second layer, the first layer is located farther from the substrate. There may be another layer between the first and second layers unless it is stated that the first layer is in "contact" with the second layer. For example, a cathode may be described as being "over" an anode, even though there are various organic layers therebetween.
Wie hierin verwendet, bedeutet „Lösungsbasiert prozessierbar”, befähigt in einem flüssigen Medium, entweder in Form einer Lösung oder einer Suspension, aufgelöst, dispergiert oder transportiert zu werden und/oder aus diesen abgeschieden zu werden.As used herein, "solution-based processable", capable of being dissolved, dispersed, or transported in and / or separated from a liquid medium, either in the form of a solution or a suspension, means.
Ein Ligand kann als „photoaktiv” bezeichnet werden, wenn angenommen wird, dass der Ligand direkt zu den photoaktiven Eigenschaften eines emittierenden Materials beiträgt. Ein Ligand kann als „Hilfsligand” bezeichnet werden, wenn angenommen wird, dass der Ligand nicht zu den photoaktiven Eigenschaften eines emittierenden Materials beiträgt, wenngleich ein Hilfsligand die Eigenschaften eines photoaktiven Liganden verändern kann.A ligand may be termed "photoactive" if it is believed that the ligand contributes directly to the photoactive properties of an emissive material. A ligand may be termed an "auxiliary ligand" if it is believed that the ligand does not contribute to the photoactive properties of an emissive material, although an ancillary ligand may alter the properties of a photoactive ligand.
Wie hierin verwendet, und wie es von einem Fachmann auf dem Gebiet im Allgemeinen verstanden würde, ist ein erstes Energieniveau des „höchsten besetzten Molekülorbitals” (HOMO) oder des „niedrigsten unbesetzten Molekülorbitals” (LUMO) „größer als” oder „höher als” ein zweites Energieniveau von HOMO oder LUMO, wenn das erste Energieniveau näher an dem Vakuumenergieniveau ist. Da die Ionisationspotenziale (IP) als negative Energie bezogen auf ein Vakuumniveau gemessen werden, entspricht ein höheres Energieniveau von HOMO einem IP, das einen kleinen absoluten Wert aufweist (ein IP das weniger negativ ist). Auf ähnliche Weise entspricht ein höheres Energieniveau von LUMO einer Elektronenaffinität (EA), die einen kleineren absoluten Wert aufweist (eine EA, die weniger negativ ist). Auf einem herkömmlichen Energieniveaudiagramm, mit dem Vakuumniveau an der Spitze, ist das Energieniveau von LUMO eines Materials höher als das Energieniveau von HOMO des gleichen Materials. Ein „höheres” HOMO- oder LUMO-Energieniveau scheint näher an der Spitze eines solchen Diagramms zu sein als ein „niedrigeres” HOMO- oder LUMO-Energieniveau.As used herein, and as one of ordinary skill in the art would generally appreciate, a first energy level of "highest occupied molecular orbital" (HOMO) or "lowest unoccupied molecular orbital" (LUMO) is "greater than" or "higher than". a second energy level of HOMO or LUMO when the first energy level is closer to the vacuum energy level. Since the ionization potentials (IP) are measured as negative energy relative to a vacuum level, a higher energy level of HOMO corresponds to an IP having a small absolute value (an IP that is less negative). Similarly, a higher energy level of LUMO corresponds to an electron affinity (EA) that has a smaller absolute value (an EA that is less negative). On a conventional energy level diagram, with the vacuum level at the top, the energy level of LUMO of a material is higher than the energy level of HOMO of the same material. A "higher" HOMO or LUMO energy level seems to be closer to the top of such a graph than a "lower" HOMO or LUMO energy level.
Wie hierin verwendet, und wie es im Allgemeinen von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden würde, ist eine erste Austrittsarbeit „größer als” oder „höher als” eine zweite Austrittsarbeit, wenn die erste Austrittsarbeit einen höheren absoluten Wert aufweist. Da die Austrittsarbeit im Allgemeinen als negative Zahlen bezogen auf das Vakuumniveau gemessen wird, heißt das, dass eine „höhere” Austrittsarbeit negativer ist. Auf einem herkömmlichen Energieniveaudiagramm, mit dem Vakuumniveau an der Spitze, wird eine „höhere” Austrittsarbeit als in abwärtiger Richtung weiter weg von dem Vakuumniveau illustriert. Somit folgen die Definitionen von HOMO- und LUMO-Energieniveaus einer anderen Konvention als die Austrittsarbeitsfunktionen.As used herein, and as generally understood by one of ordinary skill in the art, a first work function is "greater than" or "higher than" a second work function when the first work function has a higher absolute value. Since the work function is generally measured as negative numbers relative to the vacuum level, this means that a "higher" work function is more negative. On a conventional energy level diagram, with the vacuum level at the top, a "higher" work function is illustrated than in the downward direction farther away from the vacuum level. Thus, the definitions of HOMO and LUMO energy levels follow a different convention than the work function functions.
Ausführlichere Informationen zu OLEDs und die oben beschriebenen Definitionen sind in der
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGBRIEF SUMMARY OF THE INVENTION
Es werden Verbindungen bereitgestellt, die ein 3,9-verknüpftes Oligocarbazol- und ein Dibenzo- oder Azadibenzo-Molekülteil umfassen. Die Verbindungen weisen folgende Formel auf: Compounds comprising a 3,9-linked oligocarbazole and a dibenzo or azadibenzo moiety are provided. The compounds have the following formula:
n ist 1 bis 20. Vorzugsweise ist n 1, 2 oder 3. Am stärksten bevorzugt ist n 1. Jedes von R'1, R'2, R'3 und R'4 stellt unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. R'1, R'2, R'3 und R'4 sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. Ra und Rb stellen unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. Ra und Rb sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. X ist ein Aryl- oder Heteroaryl-Verknüpfer, der ferner mit Ra substituiert ist. Y ist Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Aza-dibenzothiophen, Aza-dibenzofuran oder Aza-dibenzoselenophen, das ferner mit Rb substituiert ist. Vorzugsweise ist Y 2-Dibenzothiophenyl, 4-Dibenzothiophenyl, 2-Dibenzofuranyl oder 4-Dibenzofuranyl.n is 1 to 20. Preferably n is 1, 2 or 3. Most preferably, n is 1. Each of R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 independently represents mono-, di-, tri-, or tetrasubstitutions. R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl. R a and R b independently represent mono-, di-, tri- or tetrasubstitutions. R a and R b are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl selected. X is an aryl or heteroaryl linker which is further substituted with R a . Y is dibenzothiophene, dibenzofuran, dibenzoselenophene, aza-dibenzothiophene, aza-dibenzofuran or aza-dibenzoselenophen, which is further substituted by R b . Preferably Y is 2-dibenzothiophenyl, 4-dibenzothiophenyl, 2-dibenzofuranyl or 4-dibenzofuranyl.
Gemäß einem Aspekt ist XA, B, C und D sind unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: In one aspect, X is A, B, C and D are independently selected from the group consisting of:
A, B, C und D sind gegebenenfalls ferner mit Ra substituiert. Jedes von p, q, r und s ist 0, 1, 2, 3 oder 4. p + q + r + s ist mindestens 1.A, B, C and D are optionally further substituted with R a . Each of p, q, r and s is 0, 1, 2, 3 or 4. p + q + r + s is at least 1.
Spezifische Beispiele für die Verbindungen werden bereitgestellt. Gemäß einem Aspekt ist die Verbindung aus der Gruppe ausgewählt, die aus Verbindung 1 bis Verbindung 83 besteht.Specific examples of the compounds are provided. In one aspect, the compound is selected from the group consisting of compound 1 through compound 83.
Eine organische lichtemittierende Vorrichtung wird ebenfalls bereitgestellt. Die Vorrichtung umfasst eine Anode, eine Kathode und eine erste organische Schicht, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet ist. Die organische Schicht umfasst eine Verbindung mit der folgenden Formel: An organic light-emitting device is also provided. The device comprises an anode, a cathode and a first organic layer disposed between the anode and the cathode. The organic layer comprises a compound having the following formula:
n ist 1 bis 20. Vorzugsweise ist n 1, 2 oder 3. Am stärksten bevorzugt ist n 1. Jedes von R'1, R'2, R'3 und R'4 stellt unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. R'1, R'2, R'3 und R'4 sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. Ra und Rb stellen unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. Ra und Rb sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. X ist ein Aryl- oder Heteroaryl-Verknüpfer, der ferner mit Ra substituiert ist. Y ist Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Aza-dibenzothiophen, Aza-dibenzofuran oder Aza-dibenzoselenophen, das ferner mit Rb substituiert ist. Vorzugsweise ist Y 2-Dibenzothiophenyl, 4-Dibenzothiophenyl, 2-Dibenzofuranyl oder 4-Dibenzofuranyl.n is 1 to 20. Preferably n is 1, 2 or 3. Most preferably, n is 1. Each of R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 independently represents mono-, di-, tri-, or tetrasubstitutions. R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl. R a and R b independently represent mono-, di-, tri- or tetrasubstitutions. R a and R b are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl selected. X is an aryl or heteroaryl linker which is further substituted with R a . Y is dibenzothiophene, dibenzofuran, dibenzoselenophene, aza-dibenzothiophene, aza-dibenzofuran or aza-dibenzoselenophen, which is further substituted by R b . Preferably Y is 2-dibenzothiophenyl, 4-dibenzothiophenyl, 2-dibenzofuranyl or 4-dibenzofuranyl.
Gemäß einem Aspekt ist XA, B, C und D sind unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: In one aspect, X is A, B, C and D are independently selected from the group consisting of:
A, B, C und D sind gegebenenfalls ferner mit Ra substituiert. Jedes von p, q, r und s ist 0, 1, 2, 3 oder 4. p + q + r + s ist mindestens 1.A, B, C and D are optionally further substituted with R a . Each of p, q, r and s is 0, 1, 2, 3 or 4. p + q + r + s is at least 1.
Spezifische Beispiele für Vorrichtungen, welche die Verbindungen umfassen, werden bereitgestellt. Gemäß einem Aspekt wird die Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Verbindung 1 bis Verbindung 83 ausgewählt.Specific examples of devices comprising the compounds are provided. In one aspect, the compound is selected from the group consisting of compound 1 through compound 83.
Gemäß einem Aspekt ist die erste organische Schicht eine emittierende Schicht und die In one aspect, the first organic layer is an emitting layer and the
Gemäß einem anderen Aspekt umfasst die erste organische Schicht ferner ein emittierendes Dotierungsmittel mit der Formel In another aspect, the first organic layer further comprises an emitting dopant having the formula
A ist ein 5- oder 6-gliedriger carbocyclischer oder heterocyclischer Ring. R1, R2 und R3 stellen unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstituenten dar. Jedes von R1, R2 und R3 ist unabhängig voneinander aus der Gruppe t, die aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. n ist 1, 2 oder 3. X–Y ist ein Hilfsligand.A is a 5- or 6-membered carbocyclic or heterocyclic ring. R 1 , R 2 and R 3 independently represent mono-, di-, tri- or tetrasubstituents. Each of R 1 , R 2 and R 3 is independently of the group t, selected from hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy , Amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl. n is 1, 2 or 3. X-Y is an auxiliary ligand.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist das emittierende Dotierungsmittel aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: In another aspect, the emitting dopant is selected from the group consisting of:
Unter einem noch anderen Aspekt umfasst die Vorrichtung ferner eine zweite organische Schicht, die eine nichtemittierende Schicht ist, und die Verbindung mit der Formel I ist ein Material in der zweiten organischen Schicht.In yet another aspect, the device further comprises a second organic layer that is a non-emitting layer, and the compound of the formula I is a material in the second organic layer.
Gemäß einem Aspekt ist die zweite organische Schicht eine Elektronentransportschicht und die Verbindung mit der Formel I ein Elektronentransportmaterial in der zweiten organischen Schicht.In one aspect, the second organic layer is an electron transport layer and the compound of formula I is an electron transport material in the second organic layer.
Gemäß einem anderen Aspekt ist die zweite organische Schicht eine Blockierungsschicht und die Verbindung mit der Formel I ein Blockierungsmaterial in der zweiten organischen Schicht.In another aspect, the second organic layer is a blocking layer and the compound of formula I is a blocking material in the second organic layer.
Gemäß einem Aspekt ist die erste organische Schicht unter Verwendung von lösungsbasiertem Verarbeiten aufgebracht.In one aspect, the first organic layer is applied using solution-based processing.
Gemäß einem Aspekt ist die Vorrichtung eine organische lichtemittierende Vorrichtung. Gemäß einem anderen Aspekt ist die Vorrichtung ein Konsumgut.In one aspect, the device is an organic light emitting device. In another aspect, the device is a consumer good.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Im Allgemeinen umfasst eine OLED mindestens eine organische Schicht, die dazwischen angeordnet und elektrisch mit einer Anode und einer Kathode verbunden ist. Wenn ein Strom angelegt wird, injiziert die Anode Löcher und die Kathode injiziert Elektronen in die organische(n) Schicht(en). Die injizierten Löcher und Elektronen wandern jeweils zur entgegengesetzt geladenen Elektrode. Wenn ein Elektron und ein Loch auf dem gleichen Molekül lokalisiert sind, wird ein „Exciton” gebildet, welches ein lokalisiertes Elektron-Loch-Paar ist, das einen angeregten Energiezustand aufweist. Licht wird emittiert, wenn das Exciton über einen Photoemissionsmechanismus relaxiert. In einigen Fällen kann das Exciton auf einem Excimer oder einem Exciplex lokalisiert sein. Strahlungslose Mechanismen, wie etwa thermische Relaxation, können ebenfalls auftreten, werden aber im Allgemeinen als unerwünscht angesehen.In general, an OLED includes at least one organic layer interposed therebetween and electrically connected to an anode and a cathode. When a current is applied, the anode injects holes and the cathode injects electrons into the organic layer (s). The injected holes and electrons each travel to the oppositely charged electrode. When an electron and a hole are located on the same molecule, an "exciton" is formed, which is a localized electron-hole pair that has an excited energy state. Light is emitted when the exciton relaxes via a photoemission mechanism. In some cases, the exciton may be located on an excimer or an exciplex. Radiation-free mechanisms, such as thermal relaxation, may also occur, but are generally considered undesirable.
Die ersten OLEDs verwendeten emittierende Moleküle, die aus ihren Singulettzuständen Licht emittierten („Fluoreszenz”), wie zum Beispiel in der
In jüngerer Zeit wurden OLEDs nachgewiesen, die emittierende Materialien aufweisen, die Licht aus Triplettzuständen emittieren („Phosphoreszenz”).
Weitere Beispiele für jede dieser Schichten stehen zur Verfügung. Zum Beispiel wird eine flexible und transparente Substrat-Anoden-Kombination in der
Die einfach geschichtete Struktur, die in
Es können auch Strukturen und Materialien verwendet werden, die hier nicht spezifisch beschrieben werden, wie etwa OLEDs, die aus Polymermaterialien (PLEDs) bestehen, wie sie etwa in der
Wenn nicht anders angegeben, kann jede der Schichten der verschiedenen Ausführungsformen mit jedem geeigneten Verfahren abgeschieden werden. Für die organischen Schichten beinhalten bevorzugte Verfahren thermisches Verdampfen, Tintenstrahl, wie etwa in den
Vorrichtungen, die gemäß den Ausführungsformen der Erfindung hergestellt wurden, können in eine Vielzahl von Konsumgütern integriert werden, einschließlich Flachbildschirme, Computermonitore, Fernseher, Werbetafeln, Lampen zur Innen- und Außenbeleuchtung und/oder zur Signalgebung, Headup-Displays, volltransparente Bildschirme, flexible Bildschirme, Laserdrucker, Telefone, Mobiltelefone, PDA-Computer (PDAs), Laptop-Computer, Digitalkameras, Camcorder, Sucher, Mikrodisplays, Fahrzeuge, ein großes Wandfeld, einen Theater- oder Stadiumbildschirm oder ein Schild. Es können verschiedene Steuermechanismen verwendet werden, um Vorrichtungen zu steuern, die gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurden, einschließlich passive Matrix und aktive Matrix. Viele der Vorrichtungen sind zur Verwendung in einem Temperaturbereich bestimmt, der für den Menschen angenehm ist, wie etwa 18 Grad C bis 30 Grad C und stärker bevorzugt bei Raumtemperatur (20 bis 25 Grad C).Devices made in accordance with embodiments of the invention may be integrated into a variety of consumer products, including flat panel displays, computer monitors, televisions, billboards, indoor and outdoor lighting and / or signaling lamps, head-up displays, fully transparent screens, flexible displays , Laser printers, phones, cell phones, PDA (PDA) computers, laptop computers, digital cameras, camcorders, viewfinders, microdisplays, vehicles, a large wall panel, a theater or stage screen, or a sign. Various control mechanisms may be used to control devices made in accordance with the present invention, including passive matrix and active matrix. Many of the devices are intended for use in a temperature range that is comfortable to humans, such as 18 degrees C to 30 degrees C, and more preferably at room temperature (20 to 25 degrees C).
Die hierin beschriebenen Materialien und Strukturen können in Vorrichtungen Anwendungen finden, die keine OLEDs sind. Zum Beispiel können andere optoelektronische Vorrichtungen, wie etwa organische Solarzellen und organische Photodetektoren die Materialien und Strukturen nutzen. Allgemeiner können organische Vorrichtungen, wie etwa organische Transistoren, die Materialien und Strukturen nutzen.The materials and structures described herein may find applications in devices that are not OLEDs. For example, other opto-electronic devices such as organic solar cells and organic photodetectors may utilize the materials and structures. More generally, organic devices, such as organic transistors, may utilize the materials and structures.
Die Begriffe Halo, Halogen, Alkyl, Cycloalkyl, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, heterocyclische Gruppe, Aryl, aromatische Gruppe und Heteroaryl sind im Fachgebiet bekannt und werden in der
Es werden neuartige Verbindungen bereitgestellt, die eine 3,9-verknüpfte Oligocarbazol- und eine Dibenzo- oder Azadibenzo-Gruppe enthalten (veranschaulicht in
Wie oben erwähnt, bestehen die Verbindungen aus 3,9-verknüpftem Oligocarbazol- und Dibenzo-Molekülteil, z. B. DBT- oder DBF-Fragmenten, oder Aza-dbenzo-Molekülteil, z. B. Aza-DBT oder Aza-DBF, die durch aromatische Abstandshalter getrennt sind. Ohne durch irgendeine Theorie bezüglich dessen eingeschränkt zu sein, wie Ausführungsformen der Erfindung funktionieren, wird das HOMO der Verbindung von dem 3,9-verknüpften Oligocarbazol-Molekülteil bestimmt und das LUMO von dem Dibenzo-Molekülteil oder Azadibenzo-Molekülteil bestimmt. Der aromatische Abstandshalter kann gestaltet sein, um die Konjugation auszuweiten. Ohne an die Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass Verbindungen mit erweiterter Konjugation verbesserte Stabilität aufweisen, weil die Ladung über einen größeren Bereich delokalisiert ist. Die Verbindung stellt eine gute Abstimmbarkeit des HOMO und des LUMO bereit. Die Verbindungen zeigten verbesserte Leistungsfähigkeit von Vorrichtungen (d. h. Effizienz, Spannung und Lebensdauer), wenn als Wirt für ein hellblaues PHOLED benutzt. Es wird angenommen, dass das Auswählen der 3,9-verknüpften Oligocarbazol- und der Dibenzo- oder Aza-dbenzo-Molekülteile und ihrer Verbindung miteinander über den aromatischen Abstandshalter den Triplettwert dieser Verbindungen im blauen Teil des Spektrums bewahren kann. Diese Verbindungen können nicht nur als ein Wirt dienen, sondern können auch als ein Elektronentransportmaterial oder Material in einer Blockierungsschicht wirken.As mentioned above, the compounds consist of 3,9-linked oligocarbazole and dibenzo moiety, e.g. DBT or DBF fragments, or aza-dbenzo moiety, e.g. Aza-DBT or aza-DBF separated by aromatic spacers. Without being limited by any theory as to how embodiments of the invention work, the HOMO of the compound is determined from the 3,9-linked oligocarbazole moiety and the LUMO is determined by the dibenzo moiety or azadibenzo moiety. The aromatic spacer may be designed to expand the conjugation. Without being bound by theory, it is believed that compounds with extended conjugation have improved stability because the charge is delocalized over a greater range. The connection provides a good tunability of the HOMO and the LUMO. The compounds showed improved device performance (i.e., efficiency, voltage, and lifetime) when used as a host for a light blue PHOLED. It is believed that selecting the 3,9-linked oligocarbazole and dibenzo or aza-dbenzo moieties and their association with each other via the aromatic spacer can preserve the triplet value of these compounds in the blue portion of the spectrum. Not only can these compounds serve as a host, but they can also function as an electron transport material or material in a blocking layer.
Zusätzlich zu verbessertem Ladungsausgleich und Ladungsstabilität können die hierin bereitgestellten Verbindungen auch bessere Filmbildung bereitstellen. Insbesondere können Materialien mit einer asymmetrischen Struktur verbesserte Filmbildung bieten. Die verbesserte Filmbildung kann ein Ergebnis der erhöhten Neigung sein, aufgrund der asymmetrischen Struktur der Verbindung selbst bei höheren Temperaturen amorph zu bleiben, wie durch unerwartete Ergebnisse von durch lösungsbasiertes Verarbeiten hergestellten Vorrichtungen unter Benutzen der Verbindungen als ein Wirtsmaterial bewiesen wurde.In addition to improved charge balance and charge stability, the compounds provided herein can also provide better film formation. In particular, materials having an asymmetric structure can provide improved film formation. The improved film formation may be a result of the increased tendency to remain amorphous due to the asymmetric structure of the compound even at higher temperatures, as evidenced by unexpected results from solution-based processing using the compounds as a host material.
Es werden Verbindungen bereitgestellt, die einen 3,9-verknüpften Oligocarbazol- und einen Dibenzo- oder Aza-dibenzo-Molekülteil umfassen. Die Verbindung weist die folgende Formel auf: Compounds comprising a 3,9-linked oligocarbazole and a dibenzo or aza-dibenzo moiety are provided. The compound has the following formula:
n ist 1 bis 20. Vorzugsweise ist n 1, 2 oder 3. Am stärksten bevorzugt ist n 1. Jedes von R'1, R'2, R'3 und R'4 stellt unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. R'1, R'2, R'3 und R'4 sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. Ra und Rb stellen unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. Ra und Rb sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. X ist ein Aryl- oder Heteroaryl-Verknüpfer, der ferner mit Ra substituiert ist. Y ist Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Aza-dibenzothiophen, Aza-dibenzofuran oder Aza-dibenzoselenophen, das ferner mit Rb substituiert ist. Vorzugsweise ist Y 2-Dibenzothiophenyl, 4-Dibenzothiophenyl, 2-Dibenzofuranyl oder 4-Dibenzofuranyl.n is 1 to 20. Preferably n is 1, 2 or 3. Most preferably, n is 1. Each of R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 independently represents mono-, di-, tri-, or tetrasubstitutions. R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl. R a and R b independently represent mono-, di-, tri- or tetrasubstitutions. R a and R b are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl selected. X is an aryl or heteroaryl linker which is further substituted with R a . Y is dibenzothiophene, dibenzofuran, dibenzoselenophene, aza-dibenzothiophene, aza-dibenzofuran or aza-dibenzoselenophen, which is further substituted by R b . Preferably Y is 2-dibenzothiophenyl, 4-dibenzothiophenyl, 2-dibenzofuranyl or 4-dibenzofuranyl.
Gemäß einem Aspekt ist XA, B, C und D sind unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: In one aspect, X is A, B, C and D are independently selected from the group consisting of:
A, B, C und D sind gegebenenfalls ferner mit Ra substituiert. Jedes von p, q, r und s ist 0, 1, 2, 3 oder 4. p + q + r + s ist mindestens 1.A, B, C and D are optionally further substituted with R a . Each of p, q, r and s is 0, 1, 2, 3 or 4. p + q + r + s is at least 1.
Spezifische Beispiele für die Verbindungen werden bereitgestellt. Gemäß einem Aspekt ist die Verbindung aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Specific examples of the compounds are provided. In one aspect, the compound is selected from the group consisting of:
Auch wird eine erste Vorrichtung, die eine organische lichtemittierende Vorrichtung umfasst, bereitgestellt. Die organische lichtemittierende Vorrichtung umfasst eine Anode, eine Kathode und eine erste organische Schicht, die zwischen der Anode und der Kathode angeordnet ist. Die organische Schicht umfasst eine Verbindung mit der folgenden Formel: Also, a first device comprising an organic light-emitting device is provided. The organic light emitting device comprises an anode, a cathode, and a first organic layer disposed between the anode and the cathode. The organic layer comprises a compound having the following formula:
n ist 1 bis 20. Vorzugsweise ist n 1, 2 oder 3. Am stärksten bevorzugt ist n 1. Jedes von R'1, R'2, R'3 und R'4 stellt unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. R'1, R'2, R'3 und R'4 sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. Ra und Rb stellen unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. Ra und Rb sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. X ist ein Aryl- oder Heteroaryl-Verknüpfer, der ferner mit Ra substituiert ist. Y ist Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Aza-dibenzothiophen, Aza-dibenzofuran oder Aza-dibenzoselenophen, das ferner mit Rb substituiert ist. Vorzugsweise ist Y 2-Dibenzothiophenyl, 4-Dibenzothiophenyl, 2-Dibenzofuranyl oder 4-Dibenzofuranyl. n is 1 to 20. Preferably n is 1, 2 or 3. Most preferably, n is 1. Each of R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 independently represents mono-, di-, tri-, or tetrasubstitutions. R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl. R a and R b independently represent mono-, di-, tri- or tetrasubstitutions. R a and R b are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, Aryl and heteroaryl selected. X is an aryl or heteroaryl linker which is further substituted with R a . Y is dibenzothiophene, dibenzofuran, dibenzoselenophene, aza-dibenzothiophene, aza-dibenzofuran or aza-dibenzoselenophen, which is further substituted by R b . Preferably Y is 2-dibenzothiophenyl, 4-dibenzothiophenyl, 2-dibenzofuranyl or 4-dibenzofuranyl.
Gemäß einem Aspekt ist XA, B, C und D sind unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: In one aspect, X is A, B, C and D are independently selected from the group consisting of:
A, B, C und D sind gegebenenfalls ferner mit Ra substituiert. Jedes von p, q, r und s ist 0, 1, 2, 3 oder 4. p + q + r + s ist mindestens 1.A, B, C and D are optionally further substituted with R a . Each of p, q, r and s is 0, 1, 2, 3 or 4. p + q + r + s is at least 1.
Spezifische Beispiele für Vorrichtungen, welche die Verbindungen umfassen, werden bereitgestellt. Gemäß einem Aspekt ist die Verbindung aus der Gruppe bestehend aus Verbindung 1 bis Verbindung 83 ausgewählt.Specific examples of devices comprising the compounds are provided. In one aspect, the compound is selected from the group consisting of compound 1 through compound 83.
Gemäß einem Aspekt ist die erste organische Schicht eine Emittierende Schicht und die In one aspect, the first organic layer is an emitting layer and the
Gemäß einem anderen Aspekt umfasst die erste organische Schicht ferner ein emittierendes Dotierungsmittel mit der Formel In another aspect, the first organic layer further comprises an emitting dopant having the formula
A ist ein 5- oder 6-gliedriger carbocyclischer oder heterocyclischer Ring. R1, R2 und R3 stellen unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstituenten dar. Jedes von R1, R2 und R3 ist unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. n ist 1, 2 oder 3. X-Y ist ein Hilfsligand.A is a 5- or 6-membered carbocyclic or heterocyclic ring. R 1, R 2 and R 3 independently of one another mono-, di-, tri- or Tetrasubstituenten. Each of R 1, R 2 and R 3 is independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino , Alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl. n is 1, 2 or 3. XY is an auxiliary ligand.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist das emittierende Dotierungsmittel aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: In another aspect, the emitting dopant is selected from the group consisting of:
Gemäß einem noch anderen Aspekt umfasst die erste Vorrichtung ferner eine zweite organische Schicht, die eine nichtemittierende Schicht ist, und die Verbindung mit der Formel I ist ein Material in der zweiten organischen Schicht.In yet another aspect, the first device further comprises a second organic layer that is a non-emitting layer, and the compound of the formula I is a material in the second organic layer.
Gemäß einem Aspekt ist die zweite organische Schicht eine Elektronentransportschicht und die Verbindung mit der Formel I ein Elektronentransportmaterial in der zweiten organischen Schicht.In one aspect, the second organic layer is an electron transport layer and the compound of formula I is an electron transport material in the second organic layer.
Gemäß einem anderen Aspekt ist die zweite organische Schicht eine Blockierungsschicht und die Verbindung mit der Formel I ein Blockierungsmaterial in der zweiten organischen Schicht. In another aspect, the second organic layer is a blocking layer and the compound of formula I is a blocking material in the second organic layer.
Gemäß einem Aspekt ist die erste organische Schicht unter Benutzen von lösungsbasiertem Verarbeiten aufgebracht.In one aspect, the first organic layer is applied using solution-based processing.
Gemäß einem Aspekt ist die erste Vorrichtung eine organische lichtemittierende Vorrichtung. Gemäß einem anderen Aspekt ist die erste Vorrichtung ein Konsumgut.In one aspect, the first device is an organic light emitting device. In another aspect, the first device is a consumer product.
Außerdem gibt es mehrere andere Ausführungsformen; diese zusätzlichen Ausführungsformen sind jedoch weniger bevorzugt.There are also several other embodiments; however, these additional embodiments are less preferred.
Es werden Verbindungen bereitgestellt, die einen Carbazol- oder einen 3,9-verknüpften Oligocarbazol- und einen Dibenzo- oder Aza-dibenzo-Molekülteil umfassen. Die Verbindungen weisen folgende Formel auf: Compounds comprising a carbazole or a 3,9-linked oligocarbazole and a dibenzo or aza-dibenzo moiety are provided. The compounds have the following formula:
n ist 0 bis 20. Vorzugsweise ist n 1 bis 20. Stärker bevorzugt ist n 1, 2 oder 3. Am stärksten bevorzugt ist n 1. Jedes von R'1, R'2, R'3 und R'4 stellt unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. R'1, R'2, R'3 und R'4 sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. Ra und Rb stellen unabhängig voneinander Mono-, Di-, Tri- oder Tetrasubstitutionen dar. Ra und Rb sind unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt. X ist ein Aryl- oder Heteroaryl-Verknüpfer, der ferner mit Ra substituiert ist. Y ist Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Aza-dibenzothiophen, Aza-dibenzofuran oder Aza-dibenzoselenophen, das ferner mit Rb substituiert ist. Vorzugsweise ist Y 2-Dibenzothiophenyl, 4-Dibenzothiophenyl, 2-Dibenzofuranyl oder 4-Dibenzofuranyl.n is 0 to 20. Preferably n is 1 to 20. More preferably n is 1, 2 or 3. Most preferably, n is 1. Each of R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 is independently Mono, di, tri or tetrasubstituted. R ' 1 , R' 2 , R ' 3 and R' 4 are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl , Aryl and heteroaryl selected. R a and R b independently represent mono-, di-, tri- or tetrasubstitutions. R a and R b are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, aryl and heteroaryl selected. X is an aryl or heteroaryl linker which is further substituted with R a . Y is dibenzothiophene, dibenzofuran, dibenzoselenophene, aza-dibenzothiophene, aza-dibenzofuran or aza-dibenzoselenophen, which is further substituted by R b . Preferably Y is 2-dibenzothiophenyl, 4-dibenzothiophenyl, 2-dibenzofuranyl or 4-dibenzofuranyl.
Wenn n 0 ist, ist X ein Arylverknüpfer, der mindestens zwei Phenylengruppen umfasst, und ist Y ein 4-Dibenzothiophen.When n is 0, X is an aryl linker comprising at least two phenylene groups, and Y is 4-dibenzothiophene.
Gemäß einem Aspekt ist X A, B, C und D sind unabhängig voneinander aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: In one aspect, X is A, B, C and D are independently selected from the group consisting of:
A, B, C und D sind gegebenenfalls ferner mit Ra substituiert. Jedes von p, q, r und s ist 0, 1, 2, 3 oder 4. p + q + r + s ist mindestens 1.A, B, C and D are optionally further substituted with R a . Each of p, q, r and s is 0, 1, 2, 3 or 4. p + q + r + s is at least 1.
Gemäß einem Aspekt ist n 0, ist X ein Arylverknüpfer, der mindestens zwei Phenylengruppen umfasst, und ist Y ein 4-Dibenzothiophen. Gemäß einem anderen Aspekt ist X aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: In one aspect, n is 0, X is an aryl linker comprising at least two phenylene groups, and Y is 4-dibenzothiophene. In another aspect, X is selected from the group consisting of:
X ist ferner mit Ra substituiert. Ohne an die Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass Verbindungen, die ein Carbazol und ein 4-Dibenzothiophen, getrennt durch mindestens zwei Phenylengruppen, umfassen, in verschiedenen organischen Schichten in einer Vorrichtung benutzt werden können, um verbesserte Lebensdauer der Vorrichtung bereitzustellen. Beispielsweise können ein Carbazol und ein 4-Dibenzothiophen, die durch zwei Phenylenringe getrennt sind, ein Wirtsmaterial sein, während ein Carbazol und ein 4-Dibenzothiophen, die durch drei Phenylenringe getrennt sind, ein Blockierungsmaterial sein können.X is further substituted with R a . Without being bound by theory, it is believed that compounds comprising a carbazole and a 4-dibenzothiophene separated by at least two phenylene groups can be used in various organic layers in a device to provide improved device life. For example, a carbazole and a 4-dibenzothiophene separated by two phenylene rings may be a host material, while a carbazole and a 4-dibenzothiophene separated by three phenylene rings may be a blocking material.
Spezifische Beispiele für die Verbindungen werden bereitgestellt. Gemäß einem Aspekt ist die Verbindung aus der Gruppe ausgewählt, die besteht aus: Specific examples of the compounds are provided. In one aspect, the compound is selected from the group consisting of:
KOMBINATION MIT ANDEREN MATERIALIENCOMBINATION WITH OTHER MATERIALS
Die hierin für eine bestimmte Schicht in einer organischen, lichtemittierenden Vorrichtung als nützlich beschriebenen Materialien können in Kombination mit einem breiten Spektrum anderer Materialien, die in der Vorrichtung vorhanden sind, verwendet werden. Zum Beispiel können die hierin offenbarten emittierenden Dotierstoffe in Verbindung mit einem breiten Spektrum von Wirten, Transportschichten, Blockierungsschichten, Injektionsschichten, Elektroden und anderen Schichten verwendet werden, die vorhanden sein können. Die Materialien, die nachfolgend beschriebenen werden oder auf die Bezug genommenen wird, sind nicht beschränkende Beispiele von Materialien, die in Kombination mit den hierin offenbarten Verbindungen nützlich sein können, und ein Fachmann auf dem Gebiet kann einfach in der Literatur nachschlagen, um andere Materialien zu identifizieren, die in der Kombination nützlich sein können.The materials described herein as useful for a particular layer in an organic light emitting device may be used in combination with a wide variety of other materials present in the device. For example, the emissive dopants disclosed herein may be used in conjunction with a wide range of hosts, transport layers, blocking layers, injection layers, electrodes, and other layers that may be present. The materials described or referred to below are nonlimiting examples of materials that may be useful in combination with the compounds disclosed herein, and one of ordinary skill in the art can simply look up the literature for other materials identify who may be useful in the combination.
HIL/HTL:HIL / HTL:
Ein Lochinjektions-/Transportmaterial, das in Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, ist nicht besonders beschränkt und es kann jede Verbindung verwendet werden, sofern die Verbindung typischerweise als Lochinjektions-/Transportmaterial verwendet wird. Beispiele für das Material beinhalten, sind aber nicht beschränkt auf: ein Phthalocyanin- oder Porphryinderivat; ein aromatisches Aminderivat; ein Indolocarbazolderivat; ein Polymer enthaltend Fluorkohlenwasserstoff; ein Polymer mit Leitfähigkeitsdotierungsmitteln; ein leitendes Polymer, wie etwa PEDOT/PSS; ein selbst assemblierendes Monomer, abgeleitet von Verbindungen, wie etwa Phosphonsäure und Silanderivaten; ein Metalloxidderivat, wie etwa MoOx; eine organische, halbleitende p-Verbindung, wie etwa 1,4,5,8,9,12-Hexaazatriphenylenhexacarbonitril; ein Metallkomplex, sowie vernetzbare Verbindungen.A hole injecting / transporting material to be used in embodiments of the present invention is not particularly limited, and any compound may be used as far as the compound is typically used as a hole injecting / transporting material. Examples of the material include, but are not limited to: a phthalocyanine or porphyrin derivative; an aromatic amine derivative; an indolocarbazole derivative; a polymer containing fluorohydrocarbon; a polymer having conductivity dopants; a conductive polymer such as PEDOT / PSS; a self-assembling monomer derived from compounds such as phosphonic acid and silane derivatives; a metal oxide derivative such as MoOx; an organic semiconductive p-compound such as 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylenehexacarbonitrile; a metal complex, as well as crosslinkable compounds.
Beispiele für aromatische Aminderivate, die in der HIL oder der HTL verwendet werden, beinhalten, sind aber nicht auf die folgenden allgemeinen Strukturen beschränkt: Examples of aromatic amine derivatives used in HIL or HTL include, but are not limited to, the following general structures:
Jedes von Ar1 bis Ar9 ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischen cyclischen Kohlenwasserstoffverbindungen, wie etwa Benzol, Biphenyl, Triphenyl, Triphenylen, Naphthalin, Anthracen, Phenalen, Phenanthren, Fluoren, Pyren, Chrysen, Perylen, Azulen; aus der Gruppe bestehend aus aromatischen heterocyclischen Verbindungen, wie etwa Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Furan, Thiophen, Benzofuran, Benzothiophen, Benzoselenophen, Carbazol, Indolocarbazol, Pyridylindol, Pyrrolodipyridin, Pyrazol, Imidazol, Triazol, Oxazol, Thiazol, Oxadiazol, Oxatriazol, Dioxazol, Thiadiazol, Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, Triazin, Oxazin, Oxathiazin, Oxadiazin, Indol, Benzimidazol, Indazol, Indoxazin, Benzoxazol, Benzisoxazol, Benzothiazol, Chinolin, Isochinolin, Cinnolin, Chinazolin, Chinoxalin, Naphthyridin, Phthalazin, Pteridin, Xanthen, Acridin, Phenazin, Phenothiazin, Phenoxazin, Benzofuropyridin, Furodipyridin, Benzothienopyridin, Thienodipyridin, Benzoselenophenopyridin und Selenophenodipyridin; und aus der Gruppe bestehend aus 2 bis 10 cyclischen Struktureinheiten, wobei es sich um Gruppen gleichen oder verschiedenen Typs handelt, ausgewählt aus der Gruppe der aromatischen cyclischen Kohlenwasserstoffe und der Gruppe der aromatischen heterocyclischen Kohlenwasserstoffe, die direkt oder über mindestens eines aus einem Sauerstoffatom, einem Stickstoffatom, einem Schwefelatom, einen Siliciumatom, einem Phosphoratom, einem Boratom aneinander gebunden sind, einer Kettenstruktureinheit und der aliphatischen cyclischen Gruppe. Wobei jedes Ar ferner mit einem Substituenten substituiert ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylalkyl, Heteroalkyl, Aryl und Heteroaryl.Each of Ar 1 to Ar 9 is selected from the group consisting of aromatic cyclic hydrocarbon compounds such as benzene, biphenyl, triphenyl, triphenylene, naphthalene, anthracene, phenalen, phenanthrene, fluorene, pyrene, chrysene, perylene, azulene; from the group consisting of aromatic heterocyclic compounds, such as dibenzothiophene, dibenzofuran, dibenzoselenophene, furan, Thiophene, benzofuran, benzothiophene, benzoselenophene, carbazole, indolocarbazole, pyridylindole, pyrrolodipyridine, pyrazole, imidazole, triazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, oxatriazole, dioxazole, thiadiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine, oxazine, oxathiazine, oxadiazine, Indole, benzimidazole, indazole, indoxazine, benzoxazole, benzisoxazole, benzothiazole, quinoline, isoquinoline, cinnoline, quinazoline, quinoxaline, naphthyridine, phthalazine, pteridine, xanthene, acridine, phenazine, phenothiazine, phenoxazine, benzofuropyridine, furodipyridine, benzothienopyridine, thienodipyridine, benzoselenophenopyridine and Selenophenodipyridin; and from the group consisting of from 2 to 10 cyclic structural units which are groups of the same or different type selected from the group consisting of aromatic cyclic hydrocarbons and the group of aromatic heterocyclic hydrocarbons directly or via at least one of an oxygen atom, a Nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom, a phosphorus atom, a boron atom are bonded to each other, a chain structural unit and the aliphatic cyclic group. Wherein each Ar is further substituted with a substituent selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, heteroalkyl, aryl and heteroaryl.
In einem Aspekt ist Ar1 bis Ar9 unabhängig ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: In one aspect Ar 1 to Ar 9 is independently selected from the group consisting of:
k ist eine ganze Zahl von 1 bis 20; X1 bis X8 ist CH oder N; Ar1 weist dieselbe Gruppe auf, die oben definiert ist.k is an integer from 1 to 20; X 1 to X 8 is CH or N; Ar 1 has the same group defined above.
Beispiele für Metallkomplexe, die in der HIL oder der HTL benutzt werden, beinhalten u. a. die folgende allgemeine Formel, sind aber nicht darauf beschränkt: Examples of metal complexes used in HIL or HTL include, but are not limited to, the following general formula:
M ist ein Metall mit einem Atomgewicht von größer als 40; (Y1–Y2) ist ein zweizähniger Ligand, Y1 und Y2 sind unabhängig voneinander aus C, N, O, P und S ausgewählt; L ist ein Hilfsligand; m ist ein ganzzahliger Wert von 1 bis zur Höchstzahl von Liganden, die an dem Metall gebunden sein können; und m + n ist die Höchstzahl von Liganden, die an dem Metall gebunden sein können.M is a metal having an atomic weight greater than 40; (Y 1 -Y 2 ) is a bidentate ligand, Y 1 and Y 2 are independently selected from C, N, O, P and S; L is an auxiliary ligand; m is an integer value of 1 to the maximum number of ligands that can be attached to the metal; and m + n is the maximum number of ligands that can be attached to the metal.
Gemäß einem Aspekt ist (Y1–Y2) ein 2-Phenylpyridinderivat.In one aspect, (Y 1 -Y 2 ) is a 2-phenylpyridine derivative.
Gemäß einem anderen Aspekt ist (Y1–Y2) ein Carbenligand.In another aspect, (Y 1 -Y 2 ) is a carbene ligand.
Gemäß einem anderen Aspekt ist M aus Ir, Pt, Os und Zn ausgewählt.In another aspect, M is selected from Ir, Pt, Os and Zn.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Metallkomplex in Lösung gegenüber dem Fc+/Fc-Paar ein kleinstes Oxidationspotential von weniger als etwa 0,6 V auf.In another aspect, the metal complex in solution has a minimum oxidation potential of less than about 0.6 V over the Fc + / Fc pair.
Wirt (Host):Host (Host):
Die lichtemittierende Schicht der organischen EL-Vorrichtung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise mindestens einen Metallkomplex als lichtemittierendes Material, und kann ein Wirtsmaterial enthalten, bei welchem der Metallkomplex als ein Dotierungsmaterial benutzt wird. Beispiele für das Wirtsmaterial sind nicht besonders eingeschränkt, und alle beliebigen Metallkomplexe oder organischen Verbindungen können benutzt werden, sofern die Triplettenergie des Wirtes größer als diejenige des Dotierungsmittels ist.The light-emitting layer of the organic EL device of embodiments of the present invention preferably contains at least one metal complex as a light-emitting material, and may contain a host material in which the metal complex is used as a doping material. Examples of the host material are not particularly limited, and any metal complexes or Organic compounds can be used if the triplet energy of the host is greater than that of the dopant.
Beispiele für Metallkomplexe, die als Wirt benutzt werden, weisen vorzugsweise die folgende allgemeine Formel auf: Examples of metal complexes used as hosts preferably have the following general formula:
M ist ein Metall; (Y3–Y4) ist ein zweizähniger Ligand, Y3 und Y4 sind unabhängig voneinander aus C, N, O, P und S ausgewählt; L ist ein Hilfsligand; m ist ein ganzzahliger Wert von 1 bis zur Höchstzahl von Liganden, die an dem Metall gebunden sein können; und m + n ist die Höchstzahl von Liganden, die an dem Metall gebunden sein können.M is a metal; (Y 3 -Y 4 ) is a bidentate ligand, Y 3 and Y 4 are independently selected from C, N, O, P and S; L is an auxiliary ligand; m is an integer value of 1 to the maximum number of ligands that can be attached to the metal; and m + n is the maximum number of ligands that can be attached to the metal.
Gemäß einem Aspekt sind die Metallkomplexe: In one aspect, the metal complexes are:
(O-N) ist ein zweizähniger Ligand, der Metall mit den Atomen O und N koordiniert aufweist.(O-N) is a bidentate ligand that has metal coordinated to the atoms O and N.
Gemäß einem anderen Aspekt ist M aus Ir und Pt ausgewählt.In another aspect, M is selected from Ir and Pt.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist (Y3–Y4) ein Carbenligand.In another aspect, (Y 3 -Y 4 ) is a carbene ligand.
Beispiele für organische Gruppen, die als Wirt verwendet werden, werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus aromatischen cyclischen Kohlenwasserstoffverbindungen, wie etwa Benzol, Biphenyl, Triphenyl, Triphenylen, Naphthalin, Anthracen, Phenalen, Phenanthren, Fluoren, Pyren, Chrysen, Perylen, Azulen; aus der Gruppe bestehend aus aromatischen heterocyclischen Verbindungen, wie etwa Dibenzothiophen, Dibenzofuran, Dibenzoselenophen, Furan, Thiophen, Benzofuran, Benzothiophen, Benzoselenophen, Carbazol, Indolocarbazol, Pyridylindol, Pyrrolodipyridin, Pyrazol, Imidazol, Triazol, Oxazol, Thiazol, Oxadiazol, Oxatriazol, Dioxazol, Thiadiazol, Pyridin, Pyridazin, Pyrimidin, Pyrazin, Triazin, Oxazin, Oxathiazin, Oxadiazin, Indol, Benzimidazol, Indazol, Indoxazin, Benzoxazol, Benzisoxazol, Benzothiazol, Chinolin, Isochinolin, Cinnolin, Chinazolin, Chinoxalin, Naphthyridin, Phthalazin, Pteridin, Xanthen, Acridin, Phenazin, Phenothiazin, Phenoxazin, Benzofuropyridin, Furodipyridin, Benzothienopyridin, Thienodipyridin, Benzoselenophenopyridin und Selenophenodipyridin; und aus der Gruppe bestehend aus 2 bis 10 cyclischen Struktureinheiten, wobei es sich um Gruppen gleichen oder verschiedenen Typs handelt, ausgewählt aus der Gruppe der aromatischen cyclischen Kohlenwasserstoffe und der Gruppe der aromatischen heterocyclischen Kohlenwasserstoffe, die direkt oder über mindestens eines aus einem Sauerstoffatom, einem Stickstoffatom, einem Schwefelatom, einen Siliciumatom, einem Phosphoratom, einem Boratom aneinander gebunden sind, einer Kettenstruktureinheit und der aliphatischen cyclischen Gruppe. Wobei jede Gruppe ferner mit einem Substituenten substituiert ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylalkyl, Heteroalkyl, Aryl und Heteroaryl.Examples of organic groups used as hosts are selected from the group consisting of aromatic cyclic hydrocarbon compounds, such as benzene, biphenyl, triphenyl, triphenylene, naphthalene, anthracene, phenals, phenanthrene, fluorene, pyrene, chrysene, perylene, azulene; from the group consisting of aromatic heterocyclic compounds such as dibenzothiophene, dibenzofuran, dibenzoselenophene, furan, thiophene, benzofuran, benzothiophene, benzoselenophene, carbazole, indolocarbazole, pyridylindole, pyrrolodipyridine, pyrazole, imidazole, triazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, oxatriazole, dioxazole , Thiadiazole, pyridine, pyridazine, pyrimidine, pyrazine, triazine, oxazine, oxathiazine, oxadiazine, indole, benzimidazole, indazole, indoxazine, benzoxazole, benzisoxazole, benzothiazole, quinoline, isoquinoline, cinnoline, quinazoline, quinoxaline, naphthyridine, phthalazine, pteridine, xanthene , Acridine, phenazine, phenothiazine, phenoxazine, benzofuropyridine, furodipyridine, benzothienopyridine, thienodipyridine, benzoselenophenopyridine and selenophenodipyridine; and from the group consisting of from 2 to 10 cyclic structural units which are groups of the same or different type selected from the group consisting of aromatic cyclic hydrocarbons and the group of aromatic heterocyclic hydrocarbons directly or via at least one of an oxygen atom, a Nitrogen atom, a sulfur atom, a silicon atom, a phosphorus atom, a boron atom are bonded to each other, a chain structural unit and the aliphatic cyclic group. Wherein each group is further substituted with a substituent selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, heteroalkyl, aryl and heteroaryl.
Gemäß einem Aspekt enthält die Wirtsverbindung mindestens eine der folgenden Gruppen im Molekül: In one aspect, the host compound contains at least one of the following groups in the molecule:
R1 bis R7 ist unabhängig voneinander aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylalkyl, Heteroalkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt; wenn es Aryl oder Heteroaryl ist, weist es eine ähnliche Definition auf wie diejenige von Ar, die oben erwähnt ist.R 1 to R 7 are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, heteroalkyl, aryl and heteroaryl; when it is aryl or heteroaryl, it has a similar definition to that of Ar mentioned above.
k ist eine ganze Zahl von 0 bis 20.k is an integer from 0 to 20.
X1 bis X8 ist aus CH oder N ausgewählt.X 1 to X 8 is selected from CH or N.
HBL:HBL:
Eine Lochblockierungsschicht (HBL) kann benutzt werden, um die Anzahl von Löchern und/oder Exzitonen zu verringern, die die emittierende Schicht verlassen. Das Vorhandensein einer solchen Blockierungsschicht in einer Vorrichtung kann im Vergleich zu einer ähnlichen Vorrichtung, der eine Blockierungsschicht fehlt, wesentlich höhere Effizienzen ergeben. Auch kann eine Blockierungsschicht benutzt werden, um die Emission auf eine gewünschte Region einer OLED zu begrenzen.A hole blocking layer (HBL) can be used to reduce the number of holes and / or excitons leaving the emissive layer. The presence of such a blocking layer in a device can yield substantially higher efficiencies compared to a similar device that lacks a blocking layer. Also, a blocking layer can be used to limit the emission to a desired region of an OLED.
Gemäß einem Aspekt enthält eine Verbindung, die in der HBL benutzt wird, das gleiche Molekül, das als Wirt benutzt wird, der oben beschrieben ist.In one aspect, a compound used in HBL contains the same molecule used as the host described above.
Gemäß einem anderen Aspekt enthält die Verbindung, die in der HBL benutzt wird, mindestens eine der folgenden Gruppen im Molekül: k ist eine ganze Zahl von 0 bis 20; L ist ein Hilfsligand, m ist eine ganze Zahl von 1 bis 3.In another aspect, the compound used in the HBL contains at least one of the following groups in the molecule: k is an integer from 0 to 20; L is an auxiliary ligand, m is an integer from 1 to 3.
ETL:ETL:
Die Elektronentransportschicht (ETL) kann ein Material beinhalten, das fähig ist, Elektronen zu transportieren. Die Elektronentransportschicht kann intrinsisch (undotiert) oder dotiert sein. Dotieren kann benutzt werden, um die Leitfähigkeit zu erhöhen. Beispiele für das ETL-Material sind nicht besonders eingeschränkt, und alle beliebigen Metallkomplexe oder organischen Verbindungen können benutzt werden, sofern sie typischerweise benutzt werden, um Elektronen zu transportieren.The electron transport layer (ETL) may include a material capable of transporting electrons. The electron transport layer may be intrinsic (undoped) or doped. Doping can be used be used to increase the conductivity. Examples of the ETL material are not particularly limited, and any metal complexes or organic compounds may be used as long as they are typically used to transport electrons.
Gemäß einem Aspekt enthält die Verbindung, die in der ETL benutzt wird, mindestens eine der folgenden Gruppen im Molekül: In one aspect, the compound used in the ETL contains at least one of the following groups in the molecule:
R1 ist aus der Gruppe bestehend aus Wasserstoff, Deuterium, Alkyl, Alkoxy, Amino, Alkenyl, Alkinyl, Arylalkyl, Heteroalkyl, Aryl und Heteroaryl ausgewählt; wenn es Aryl oder Heteroaryl ist, weist es eine ähnliche Definition wie diejenige von Ar auf, die oben erwähnt ist.R 1 is selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, alkyl, alkoxy, amino, alkenyl, alkynyl, arylalkyl, heteroalkyl, aryl and heteroaryl; when it is aryl or heteroaryl, it has a similar definition to that of Ar mentioned above.
Ar1 bis Ar3 weisen eine ähnliche Definition wie diejenige von Ar auf, die oben erwähnt ist.Ar 1 to Ar 3 have a similar definition to that of Ar mentioned above.
k ist eine ganze Zahl von 0 bis 20.k is an integer from 0 to 20.
X1 bis X8 ist aus CH oder N ausgewählt.X 1 to X 8 is selected from CH or N.
Gemäß einem anderen Aspekt enthalten die Metallkomplexe, die in der ETL benutzt werden, die folgende allgemeine Formel, sind aber nicht darauf beschränkt: In another aspect, the metal complexes used in the ETL include, but are not limited to, the following general formula:
(O-N) oder (N-N) ist ein zweizähniger Ligand, der Metall mit den Atomen O, N oder N, N koordiniert aufweist; L ist ein Hilfsligand; m ist ein ganzzahliger Wert von 1 bis zur Höchstzahl von Liganden, die an dem Metall gebunden sein können.(O-N) or (N-N) is a bidentate ligand having metal coordinated with the atoms O, N or N, N; L is an auxiliary ligand; m is an integer value of 1 to the maximum number of ligands that can be attached to the metal.
In oben erwähnten Verbindungen, die in jeder Schicht der OLED-Vorrichtung benutzt werden, können die Wasserstoffatome teilweise oder vollständig deuteriert sein.In the above-mentioned compounds used in each layer of the OLED device, the hydrogen atoms may be partially or completely deuterated.
Zusätzlich zu und/oder in Kombination mit den hierin offenbarten Materialien können in einer OLED viele Lochinjektionsmaterialien, Lochtransportmaterialien, Wirtsmaterialien, Dotierungsmaterialien, Exziton/Loch-B lockierungsmaterialien, Elektronentransport- und Elektroneninjektionsmaterialien verwendet werden. Nichteinschränkende Beispiele für die Materialien, die in einer OLED in Kombination mit Materialien, die hierin offenbart sind, verwendet werden können, sind in Tabelle 1 unten aufgelistet. In Tabelle 1 sind nichteinschränkende Klassen von Materialien, nichteinschränkende Beispiele für Verbindungen jeder Klasse sowie Literaturhinweise, in denen die Materialien offenbart sind, aufgelistet. TABELLE In addition to and / or in combination with the materials disclosed herein, many hole injecting materials, hole transporting materials, host materials, doping materials, exciton / hole blocking materials, electron transporting and electron injecting materials can be used in an OLED. Non-limiting examples of the materials that can be used in an OLED in combination with materials disclosed herein are listed in Table 1 below. Table 1 lists non-limiting classes of materials, non-limiting examples of compounds of each class, and references in which the materials are disclosed. TABLE
EXPERIMENTELLER TEILEXPERIMENTAL PART
Verbindungsbeispieleconnection Examples
Synthese von Verbindung 1 Synthesis of Compound 1
Schritt 1. Die Lösung von Carbazol und Kaliumiodid in 550 ml Essigsäure wurde auf 120°C erhitzt, um die Reaktanden zu lösen, und anschließend wieder auf 100°C abkühlen zu lassen. Bei dieser Temperatur wurde Kaliumiodat langsam zugegeben, und das Reaktionsgemisch wurde 2 h lang bei 100°C gerührt. Das Reaktionsgemisch ließ man anschließend auf 60°C abkühlen, und 500 ml Wasser wurden zugegeben, was die Bildung von grauem Niederschlag ergab. Das feste Material wurde abfiltriert und mit heißem Wasser gewaschen. Anschließend wurde es in CH2Cl2 gelöst; diese Lösung wurde vorsichtig mit NaHCO3 aq., NaHSO3 aq., Sole gewaschen, anschließend über Natriumsulfat getrocknet. Das Volumen wurde reduziert, um ein Aufschlämmungsgemisch zu bilden, anschließend abgekühlt und mindesten 30 Minuten lang bei Raumtemperatur gehalten, festes Material wurde abfiltriert, einmal rasch mit einer Minimalmenge von CH2Cl2 gewaschen und getrocknet. Es wurde in einen 500-ml-Kolben gegeben, 100 ml EtOAc wurden zugegeben, 20 Minuten lang am Rotavapor bei 60°C ohne Vakuum einrotiert, anschließend wurde begonnen, Lösemittel abzupumpen, um ein Aufschlämmungsgemisch zu bilden, anschließend wurden 200 ml Hexane zugegeben, und es wurde 15 Minuten ohne Vakuum bei 55°C gehalten. Anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt, 30 Minuten gehalten, 3 Minuten lang kurz ultraschallbehandelt, festes Material abfiltriert und mit reichlich Hexan gewaschen. Das Material wurde unter Vakuum getrocknet, was 24 g (40% Ausbeute) Reinstoff ergab.Step 1. The solution of carbazole and potassium iodide in 550 mL of acetic acid was heated to 120 ° C to dissolve the reactants and then allowed to cool back to 100 ° C. At this temperature potassium iodate was added slowly and the reaction mixture was stirred for 2 h at 100 ° C. The reaction mixture was then allowed to cool to 60 ° C and 500 ml of water was added, resulting in the formation of gray precipitate. The solid material was filtered off and washed with hot water. It was then dissolved in CH 2 Cl 2 ; This solution was washed carefully with NaHCO 3 aq., NaHSO 3 aq., brine, then dried over sodium sulfate. The volume was reduced to form a slurry mixture, then cooled and held at room temperature for at least 30 minutes, solid material was filtered off, washed once with a minimum of CH 2 Cl 2 and dried. It was placed in a 500 ml flask, 100 ml EtOAc was added, rotary evaporated at 60 ° C for 20 minutes at 60 ° C, then solvent was pumped off to form a slurry mixture, then 200 ml hexanes were added, and held at 55 ° C for 15 minutes without vacuum. Then cooled to room temperature, held for 30 minutes, briefly sonicated for 3 minutes, solid material filtered off and washed with plenty of hexane. The material was dried under vacuum to give 24 g (40% yield) of pure.
Schritt 2. 2-Iodcarbazol (29,2 g, 0,1 mol) wurde in 200 ml trockenem Aceton gelöst, anschließend wurde Kaliumhydroxid (7,84 g, 0,14 mol) zugegeben und bis zur vollständigen Lösung gerührt; gefolgt von langsamer Zugabe von Tosylchlorid (22,8 g, 0,12 mol). Das Reaktionsgemisch wurde 3 h lang unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 60 bis 70°C abgekühlt und unter Rühren mit konstanter Drehzahl in Wasser gegossen; das Rühren wurde nach Zugießen der gesamten Menge eine Zeit lang fortgesetzt. Ein Produkt schlug sich an der Glaswand nieder; nach 30 Minuten wurde Wasser abdekantiert, der Niederschlag wurde mit Wasser gewaschen, anschließend zweimal mit EtOH. Das Rückstandsmaterial wurde in CH2Cl2 gelöst und bis zum Erkennen der Feststoffbildung teilweise eingedampft, ein großes Volumen EtOH wurde zugegeben und das gesamte CH2Cl2 weiter abgedampft (mehrmals wiederholt). Gerührt bei 60°C für 10 Minuten, anschließend abgekühlt, bei 20°C gehalten und filtriert, der Niederschlag wurde mit EtOH gewaschen und getrocknet, was 40 g (90% Ausbeute) reines 3-Iod-9-tosyl-9H-carbazol ergab.Step 2. 2-iodocarbazole (29.2 g, 0.1 mol) was dissolved in 200 ml of dry acetone, then potassium hydroxide (7.84 g, 0.14 mol) was added and stirred until complete dissolution; followed by slow addition of tosyl chloride (22.8 g, 0.12 mol). The reaction mixture was refluxed for 3 hours. The reaction mixture was cooled to 60 to 70 ° C and poured into water while stirring at a constant speed; Stirring was continued for a while after the entire amount had been poured. A product hit the glass wall; after 30 minutes, water was decanted off, the precipitate was washed with water, then twice with EtOH. The residue material was dissolved in CH 2 Cl 2 and partially evaporated to solidification, a large volume of EtOH was added and all of the CH 2 Cl 2 was further evaporated (repeated several times). Stirred at 60 ° C for 10 minutes, then cooled, held at 20 ° C and filtered, the precipitate was washed with EtOH and dried, yielding 40 g (90% yield) of pure 3-iodo-9-tosyl-9H-carbazole ,
Schritt 3. 3-Iod-9-tosyl-9H-carbazol (31,29 g, 0,07 mol), Cu(I)-iodid (1,33 g, 0,007 mol), Kaliumphosphat (29,7 g, 0,14 mol) und Carbazol (14,03 g, 0,084 mol) wurden in einem 3-Hals-Kolben zusammengegeben, 4-mal entgast, und Cyclohexan-1,3-diamin (1,14 g, 0,01 mol) in 400 ml wasserfreiem Toluol wurde zugegeben. Wieder entgast, Reaktionskolben mit N2 gefüllt und über Nacht (20 h) unter Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 20°C abgekühlt, durch einen Stopfen von Silicagel, aufgefüllt mit Celite, filtriert, mit Toluol gewaschen; der Stopfen wurde mit CH2Cl2 gewaschen, vereinte organische Fraktionen wurden eingedampft. Der Rückstand wurde in 100 ml CH2Cl2 gelöst, und 300 ml EtOH wurden zugegeben; anschließend wurde CH2Cl2 verdampft. Der Rückstand in EtOH wurde 20 Minuten lang bei 70°C gehalten, anschließend auf 20°C abgekühlt, 2 h lang gehalten und abfiltriert. Das feste Material wurde mit Ethanol gewaschen und getrocknet, was 30 g (88% Ausbeute) des Produktes ergab.Step 3. 3-iodo-9-tosyl-9H-carbazole (31.29 g, 0.07 mol), Cu (I) iodide (1.33 g, 0.007 mol), potassium phosphate (29.7 g, 0 , 14 mol) and carbazole (14.03 g, 0.084 mol) were combined in a 3-necked flask, degassed 4 times, and cyclohexane-1,3-diamine (1.14 g, 0.01 mol) in 400 ml of anhydrous toluene was added. Degassed again, reaction flask filled with N 2 and heated at reflux overnight (20 h). The reaction mixture was cooled to 20 ° C, filtered through a plug of silica gel filled with celite, washed with toluene; the plug was washed with CH 2 Cl 2 , combined organic fractions were evaporated. The residue was dissolved in 100 ml CH 2 Cl 2 and 300 ml EtOH added; then CH 2 Cl 2 was evaporated. The residue in EtOH was held at 70 ° C for 20 minutes, then cooled to 20 ° C, held for 2 hours and filtered off. The solid material was washed with ethanol and dried, yielding 30 g (88% yield) of the product.
Schritt 4. Die Lösung von Natriumhydroxid (27,4 g) in 150 ml Wasser wurde zu 32 g 9-Tosyl-9H-3,9'-bicarbazol, gelöst in 300 ml THF und 150 ml Methanol, gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde über Nacht unter Rückfluss sieden gelassen. Anschließend wurden organische Lösemittel verdampft, 100 ml Sole zugegeben und mit 3 × 200 ml Ethylacetat extrahiert, organische Schichten vereint, über Na2SO4 getrocknet und eingedampft. Der Rückstand wurde in 200 ml CH2Cl2 gelöst und auf Silicagel absorbiert. Gereinigt mithilfe von Säulenchromatographie, Eluieren mit Gradientengemisch von Ethylacetat:Hexan von 10:90 bis 15:85. Der Feststoff wurde aus Ethylacetat/Hexan-Gemisch kristallisiert, was 17 g (78% Ausbeute) Reinmaterial ergab.Step 4. The solution of sodium hydroxide (27.4 g) in 150 ml of water was added to 32 g of 9-tosyl-9H-3,9'-bicarbazole dissolved in 300 ml of THF and 150 ml of methanol. The reaction mixture was refluxed overnight. Then, organic solvents were evaporated, added to 100 ml of brine and extracted with 3 × 200 ml of ethyl acetate, combined organic layers, dried over Na 2 SO 4 and evaporated. The residue was dissolved in 200 ml of CH 2 Cl 2 and absorbed on silica gel. Purified by column chromatography, eluting with gradient mixture of ethyl acetate: hexane from 10:90 to 15:85. The solid was crystallized from ethyl acetate / hexane mixture to give 17 g (78% yield) of pure material.
Schritt 5. Kaliumcarbonat (18,18 g, 132 mmol) wurde in Wasser (75 ml) gelöst, ultraschallbehandelt, und die Lösung wurde zu der Lösung von Dibenzo[b,d]thiophen-4-ylborsäure (10,00 g, 43,8 mmol) und 1,3-Dibrombenzol (13,79 ml, 114 mmol) in Toluol (200 ml) gegeben. Katalysator zugegeben (1,013 g, 0,877 mmol), entgast, 24 h unter N2-Atmosphäre unter Rückfluss erhitzt. Abgekühlt, eingedampft, mithilfe von Chromatographie auf Silicagel (250 g) gereinigt, Eluieren mit Hexan/CH2Cl2 99/1. Chromatographiertes Material wurde anschließend aus Hexan kristallisiert, was weißen Feststoff ergab, 10,5 g (67% Ausbeute).Step 5. Potassium carbonate (18.18 g, 132 mmol) was dissolved in water (75 mL), sonicated, and the solution was added to the solution of dibenzo [b, d] thiophen-4-ylboronic acid (10.00 g, 43 , 8 mmol) and 1,3-dibromobenzene (13.79 ml, 114 mmol) in toluene (200 ml). Catalyst was added (1.013 g, 0.877 mmol), degassed, heated under reflux for 24 h under N 2 atmosphere. Cooled, evaporated, purified by chromatography on silica gel (250 g), eluting with hexane / CH 2 Cl 2 99/1. Chromatographed material was then crystallized from hexane to give white solid, 10.5 g (67% yield).
Schritt 6. 4-(3-Bromphenyl)dibenzo[b,d]thiophen (14,14 g, 41,7 mmol) wurde in Dioxan (200 ml) gelöst, wobei eine farblose Lösung erhalten wurde. 4,4,4',4',5,5,5',5'-Octamethyl-2,2'-bi(1,3,2-dioxaborolan) (12,70 g, 50,0 mmol) wurde in einer Portion zugegeben, gefolgt von Kaliumacetat (8,18 g, 83 mmol), Pd2(dba)3 (0,382 g, 0,417 mmol) und 1,1'-Bis(diphenylphosphino)ferrocen (dppf, 0,254 g, 0,834 mmol), anschließend wurde das Reaktionsgemisch entgast. Über Nacht unter N2 unter Rückfluss erhitzt, abgekühlt, mit Ethylacetat (150 ml) verdünnt, mit Sole, NaHSO3 und 10%-iger wässriger LiCl-Lösung gewaschen. Filtriert, eingedampft, der Rückstand wurde mithilfe von Säulenchromatographie (Silica 250 g, Hex/Dcm 9:1) gereinigt, was 2-(3-(Dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan als weißen Feststoff ergab, 12,8 g (80% Ausbeute).Step 6. 4- (3-Bromophenyl) dibenzo [b, d] thiophene (14.14 g, 41.7 mmol) was dissolved in dioxane (200 ml) to give a colorless solution. 4,4,4 ', 4', 5,5,5 ', 5'-octamethyl-2,2'-bi (1,3,2-dioxaborolane) (12.70g, 50.0mmol) was added in one portion, followed by potassium acetate (8.18 g, 83 mmol), Pd 2 (dba) 3 (0.382 g, 0.417 mmol) and 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene (dppf, 0.254 g, 0.834 mmol). , then the reaction mixture was degassed. Refluxed under N 2 overnight, cooled, diluted with ethyl acetate (150 ml), washed with brine, NaHSO 3 and 10% aqueous LiCl solution. Filtrated, evaporated, the residue was purified by column chromatography (silica 250g, Hex / Dcm 9: 1) to give 2- (3- (dibenzo [b, d] thiophen-4-yl) phenyl) -4.4, 5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane as a white solid gave 12.8 g (80% yield).
Schritt 7. 2-(3-(Dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)phenyl)-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan (14,50 g, 37,5 mmol), 1,3-Dibrombenzol (26,6 g, 113 mmol) wurden in 200 ml Toluol gelöst, wässrige K2CO3-Lösung (16 g in 100 ml) zugegeben, gefolgt vom Tetrakis(triphenylphosphin)palladium (0) (0,434 g). Das Reaktionsgemisch wurde entgast, mit N2 befüllt, unter N2-Atm. über Nacht unter Rückfluss erhitzt. Die organische Schicht wurde abgetrennt, über Natriumsulfat getrocknet, filtriert und eingedampft. Der Rückstand wurde mithilfe von Säulenchromatographie auf Silicasäule (200 g, eluiert mit Hexan/CH2Cl2 95:5) gereinigt, anschließend aus Hexan kristallisiert, was weißen Feststoff ergab, 10,1 g (65% Ausbeute).Step 7. 2- (3- (Dibenzo [b, d] thiophen-4-yl) phenyl) -4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane (14.50 g, 37.5%) mmol), 1,3-dibromobenzene (26.6 g, 113 mmol) was dissolved in 200 mL of toluene, aqueous K 2 CO 3 solution (16 g in 100 mL) added, followed by tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0). (0.434g). The reaction mixture was degassed, filled with N 2 , under N 2 Atm. heated to reflux overnight. The organic layer was separated, dried over sodium sulfate, filtered and evaporated. The residue was purified by column chromatography on silica column (200 g, eluted with hexane / CH 2 Cl 2 95: 5), then crystallized from hexane to give white solid, 10.1 g (65% yield).
Schritt 8. 4-(3'-Brom-[1,1'-biphenyl]-3-yl)dibenzo[b,d]thiophen (6,20 g, 14,93 mmol), 9H-3,9'-Bicarbazol (4,96 g, 14,93 mmol) wurden in Xylol (trocken, 200 ml) suspendiert, Pd2dba3 (0,273 g, 0,299 mmol), Dicyclohexyl(2',6'-dimethoxy-[1,1'-biphenyl]-3-yl)phosphin (0,245 g, 0,597 mmol) und Natrium-2-methylpropan-2-olat (2,87 g, 29,9 mmol) zugegeben, entgast, unter energischem Rühren unter N2-Atm. 24 h lang unter Rückfluss erhitzt. Das heiße Reaktionsgemisch wurde durch einen Celite-Stopfen filtriert, konzentriert und auf eine Silicasäule (250 g) gegeben. Eluiert mit Hexan/CH2Cl2 4:1, konzentrierte Fraktionen, rein mithilfe von TLC und HPLC. Weißer Feststoff schlug sich nieder, er wurde mit Hexan gewaschen und aus Ethylacetat kristallisiert, was Verbindung 1 als weißen Feststoff (8,5 g, 85% Ausbeute) ergab.Step 8. 4- (3'-Bromo [1,1'-biphenyl] -3-yl) dibenzo [b, d] thiophene (6.20 g, 14.93 mmol), 9H-3, 9'- Bicarbazole (4.96 g, 14.93 mmol) was suspended in xylene (dry, 200 mL), Pd 2 dba 3 (0.273 g, 0.299 mmol), dicyclohexyl (2 ', 6'-dimethoxy- [1,1'] -biphenyl] -3-yl) phosphine (0.245 g, 0.597 mmol) and sodium 2-methylpropan-2-olate (2.87 g, 29.9 mmol) were added, degassed, with vigorous stirring under N 2 -Atm. Heated under reflux for 24 h. The hot reaction mixture was filtered through a pad of celite, concentrated and applied to a silica column (250 g). Eluted with hexane / CH 2 Cl 2 4: 1, concentrated fractions, pure by TLC and HPLC. White solid precipitated, washed with hexane and crystallized from ethyl acetate to give compound 1 as a white solid (8.5 g, 85% yield).
Vorrichtungsbeispiele device Examples
Es wurden mehrere Vorrichtungen gefertigt, die die Verbindungen der Erfindung umfassten. Die Anodenelektrode ist ≈800 Å Indiumzinnoxid (ITO). Die Kathode bestand aus 10 Å LiF, gefolgt von 1.000 Å Al. Alle Vorrichtungen wurden mit einem Glasdeckel, versiegelt mit einem Epoxidharz, in einem Stickstoff-Handschuhkasten (< 1 ppm H2O und O2) verkapselt, und ein Feuchtigkeitsfänger wurde in die Packung eingebunden.Several devices were made comprising the compounds of the invention. The anode electrode is ≈800 Å indium tin oxide (ITO). The cathode was 10 Å LiF followed by 1000 Å Al. All devices were encapsulated with a glass lid sealed with an epoxy resin in a nitrogen glove box (<1 ppm H 2 O and O 2 ) and a moisture scavenger was incorporated into the package.
Wie hierin benutzt, weisen die folgenden Verbindungen die folgenden Strukturen auf: As used herein, the following compounds have the following structures:
Lösungsbasiert verarbeitete Vorrichtungen: Solution based processed devices:
Vorrichtungsbeispiel 1 wurde wie unten beschrieben gefertigt. Verbindung E und Verbindung G wurden in Cyclohexanon gelöst. Die Menge von Verbindung G in der Lösung betrug 10 Gew.-%, bezogen auf HIL-1. Die Gesamtkonzentration von Verbindung E und Verbindung G betrug 0,5 Gew.-% in Cyclohexanon. Zum Bilden der Lochinjektionsschicht (HIL) wurde die Lösung durch Schleuderbeschichten 60 Sekunden lang bei 4.000 U/min auf eine gemusterte Indiumzinnoxid-(ITO)-Elektrode aufgebracht. Der resultierende Film wurde 30 Minuten lang bei 250°C gebrannt. Der Film war nach dem Brennen unlöslich. Oben auf der HIL wurden eine Lochtransportschicht (HTL) und anschließend eine emittierende Schicht (EML), ebenfalls durch Schleuderbeschichten, aufgebracht. Die HTL wurde durch Schleuderbeschichten einer Lösung von 0,5 Gew.-% von Verbindung F in Toluol 60 Sekunden lang bei 4.000 U/min hergestellt. Der HTL-Film wurde 30 Minuten lang bei 200°C gebrannt. Nach dem Brennen war die HTL ein unlöslicher Film. Zum Bilden der EMS wurde eine Toluollösung, die 80% von Verbindung 1 und 20% von Verbindung D enthielt (Nettokonzentration von 1 Gew.-% in Toluol), durch Schleuderbeschichten bei 1.000 U/min für 60 Sekunden oben auf die unlösliche HTL aufgebracht und anschließend 60 Minuten lang bei 80°C gebrannt, um Lösemittelrückstände zu entfernen. Anschließend wurde eine 50 Å dicke Schicht von Verbindung C durch thermische Verdampfung im Vakuum als die Blockierungsschicht (BL) abgeschieden. Anschließend wurde eine 200 Å dicke Schicht von Alq3 durch thermische Verdampfung im Vakuum als die Elektronentransportschicht (ETL) abgeschieden.Device Example 1 was made as described below. Compound E and Compound G were dissolved in cyclohexanone. The amount of compound G in the solution was 10% by weight based on HIL-1. The total concentration of compound E and compound G was 0.5% by weight in cyclohexanone. To form the hole injection layer (HIL), the solution was spin coated for 60 seconds at 4,000 rpm onto a patterned indium-tin-oxide (ITO) electrode. The resulting film was baked at 250 ° C for 30 minutes. The film was insoluble after firing. At the top of the HIL, a hole transport layer (HTL) was applied followed by an emitting layer (EML), also by spin coating. The HTL was prepared by spin-coating a solution of 0.5% by weight of compound F in toluene at 4,000 rpm for 60 seconds. The HTL film was baked at 200 ° C for 30 minutes. After firing, the HTL was an insoluble film. To form the EMS, a toluene solution containing 80% of Compound 1 and 20% of Compound D (net concentration of 1 wt% in toluene) was spin-coated at 1000 rpm for 60 seconds on top of the insoluble HTL and then fired at 80 ° C for 60 minutes to remove solvent residues. Subsequently, a 50Å thick layer of compound C was vacuum evaporated as the blocking layer (BL) by thermal evaporation. Subsequently, a 200 Å thick layer of Alq 3 was vacuum evaporated as the electron transport layer (ETL) by thermal evaporation.
Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 1 wurde in ähnlicher Weise gefertigt, mit der Ausnahme, dass der Wirt Verbindung C anstelle von Verbindung 1 war. Die Vorrichtungsdaten sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2.
Vorrichtungen durch vakuumthermische Verdampfung:Devices by vacuum-thermal evaporation:
Vorrichtungsbeispiel 2 und 3 und Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 2 bis 9 wurden durch thermische Verdampfung im Hochvakuum (< 10–7 Torr) gefertigt. Der organische Stapel der Vorrichtungsbeispiele 2 und 3 und der Vergleichs-Vorrichtungsbeispiele 2 bis 9 in Tabelle 3 besteht, von der ITO-Oberfläche aus aufeinanderfolgend, aus 100 Å von Verbindung D als der Lochinjektionsschicht (HIL), 300 Å von α-NPD als der Lochtransportschicht (HTL), 300 Å von Verbindung 1, Verbindung B oder Verbindung C, dotiert mit 15 Gew.-% von Verbindung D, als der Emittierende Schicht (EML), 50 Å von Verbindung 1, Verbindung B, Verbindung C, Verbindung III oder Verbindung IV als der Blockierungsschicht (BL) und 400 Å von Alq3 als der Elektronentransportschicht (ETL). Die Vorrichtungsstruktur und das Ergebnis sind in Tabelle 3 gezeigt.Device Examples 2 and 3 and Comparative Device Examples 2 to 9 were fabricated by thermal evaporation under high vacuum (<10 -7 Torr). The organic stack of the device examples 2 and 3 and the comparative device examples 2 to 9 in Table 3 consist, successively, of the ITO surface of 100 Å of compound D as the hole injection layer (HIL), 300 Å of α-NPD as the Hole transport layer (HTL), 300 Å of Compound 1, Compound B or Compound C doped with 15% by weight of Compound D, as the emissive layer (EML), 50 Å of Compound 1, Compound B, Compound C, Compound III or Compound IV as the blocking layer (BL) and 400 Å of Alq 3 as the electron transport layer (ETL). The device structure and the result are shown in Table 3.
In Tabelle 2 sind die Daten der lösungsbasiert verarbeiteten Vorrichtungen zusammengefasst. Vorrichtungsbeispiel 1 weist gegenüber Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 1 eine signifikant höhere Betriebsstabilität auf. LT80 (definiert als die Zeit, die erforderlich ist, dass die Anfangsleuchtdichte L0 unter konstanter Stromdichte bei Raumtemperatur von 100% auf 90% sinkt) von Vorrichtungsbeispiel 1 ist 153 h, wohingegen diejenige von Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 1 39 h ist. Obwohl die Leuchtdichteneffizienz (LE) bei J = 10 mA/cm2 von Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 1 höher ist (19,1 cd/A), ist Vorrichtungsbeispiel 1 noch ziemlich effizient (14,4 cd/A). Tabelle 3. * berechnet auf Grundlage der Lebensdauerprüfung bei J = 20 mA/cm2.Table 2 summarizes the data of the solution-based devices. Device Example 1 has significantly higher operational stability over Comparative Device Example 1. LT 80 (defined as the time required for the initial luminance L 0 to decrease from 100% to 90% under a constant current density at room temperature) of device example 1 is 153h, whereas that of comparative device example 1 is 39h. Although the luminance efficiency (LE) at J = 10 mA / cm 2 of comparative device example 1 is higher (19.1 cd / A), device example 1 is still quite efficient (14.4 cd / A). Table 3. * calculated on the basis of the life test at J = 20 mA / cm 2 .
In Tabelle 3 sind die Daten der Vorrichtungen durch vakuumthermische Verdampfung zusammengefasst. Vorrichtungsbeispiel 2 und Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 2 weisen die gleiche Struktur auf, mit der Ausnahme, dass Vorrichtungsbeispiel 2 Verbindung 1 als den Wirt aufweist, wohingegen Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 2 Verbindung C als den Wirt aufweist. Die beiden Vorrichtungen weisen ähnliche Effizienz auf (≈16% EQE). Jedoch ist Vorrichtungsbeispiel 2 im Vergleich zu Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 2 signifikant stabiler. LT80 von Vorrichtungsbeispiel 2 ist 1.063 h, wohingegen das von Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 2 bei 600 h ist. Vorrichtungsbeispiel 3 und Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 3 weisen die gleiche Struktur auf, mit der Ausnahme, dass Vorrichtungsbeispiel 3 Verbindung 1 als den Wirt und die BL aufweist, wohingegen Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 3 Verbindung B als den Wirt und die BL aufweist. Die beiden Vorrichtungen weisen ähnliche Effizienz auf (≈16% EQE). Jedoch ist Vorrichtungsbeispiel 3 im Vergleich zu Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 3 signifikant stabiler. LT80 von Vorrichtungsbeispiel 3 ist 861 h, wohingegen das von Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 1 bei 604 h ist. Vorrichtungsbeispiel 2 und Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 4 weisen die gleiche Struktur auf, mit der Ausnahme, dass Vorrichtungsbeispiel 2 Verbindung 1 als den Wirt aufweist, wohingegen Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 4 Verbindung I als den Wirt aufweist. Vorrichtungsbeispiel 2 weist nicht nur höhere Effizienz auf, sondern ist im Vergleich zu Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 4 signifikant stabiler. LT80 von Vorrichtungsbeispiel 2 ist 1.063 h, wohingegen das von Vergleichs-Vorrichtungsbeispiel 4 bei 530 h ist.Table 3 summarizes the data of the devices by vacuum thermal evaporation. Device Example 2 and Comparative Device Example 2 have the same structure except that Device Example 2 has Compound 1 as the host, whereas Comparative Device Example 2 has Compound C as the host. The two devices have similar efficiency (≈16% EQE). However, Device Example 2 is significant compared to Comparative Device Example 2 stable. LT 80 of Device Example 2 is 1063 hours, whereas Comparative Device Example 2 is 600 hours. Device example 3 and comparison device example 3 have the same structure except that device example 3 has connection 1 as the host and BL, whereas comparison device example 3 has connection B as the host and the BL. The two devices have similar efficiency (≈16% EQE). However, Device Example 3 is significantly more stable compared to Comparative Device Example 3. LT 80 of Device Example 3 is 861h whereas that of Comparative Device Example 1 is 604h. Device Example 2 and Comparative Device Example 4 have the same structure except that Device Example 2 has Compound 1 as the host, whereas Comparative Device Example 4 has Compound I as the host. Device Example 2 not only has higher efficiency, but is significantly more stable compared to Comparative Device Example 4. LT 80 of device example 2 is 1063 h, whereas that of comparison device example 4 is 530 h.
Die Daten deuten auf zwei überlegene Merkmale von Verbindungen mit der Formel I hin. Erstens ergibt Verbindung 1 mit einem 3,9-verknüpften Oligocarbazol-Molekülteil und einem Dibenzothiophen-Molekülteil, die durch eine aromatische Gruppe verknüpft sind, im Vergleich zu Verbindungen mit 3,9-verknüpftem Oligocarbazol-Molekülteil und Dibenzothiophen-Molekülteil, die direkt verbunden sind, eine hohe Stabilität der Vorrichtung. Es wird angenommen, dass das Vorhandensein eines aromatischen Verknüpfers eine Auswirkung auf die Konjugation aufweist und somit die Stabilität der Vorrichtung verbessert. Zweitens sind Verbindungen mit Carbazol- und Dibenzothiophen-Molekülteil Verbindungen mit 3,9-verknüpftem Oligocarbazol- und Dibenzothiophen-Molekülteil, selbst mit einem aromatischen Verknüpfer, unterlegen. 3,9-verknüpftes Oligocarbazol, der hauptsächliche HOMO-Beiträger in den Verbindungen, die hierin bereitgestellt sind, ist elektronenreicher als Carbazol. Das Oxidations- und Reduktionspotential von Verbindung 1 beträgt 0,74 V bzw. –2.73 V (ggü. Fc/Fc+). Das Oxidations- und Reduktionspotential von Verbindung C beträgt 0,91 V bzw. –2,84 V. Das höhere HOMO-Niveau von Verbindung 1 kann die Lochinjektion von der HTL und den Lochtransport in der EML erhöhen. Dies kann einen besseren Ladungsausgleich und/oder Ort der Ladungsrekombination der Vorrichtung ergeben, was zu verbesserter Lebensdauer der Vorrichtung führt.The data suggest two superior features of formula I compounds. First, compound 1 gives a 3,9-linked oligocarbazole moiety and a dibenzothiophene moiety linked by an aromatic group as compared to compounds having 3,9-linked oligocarbazole moiety and dibenzothiophene moiety attached directly , a high stability of the device. It is believed that the presence of an aromatic linker has an effect on conjugation and thus improves the stability of the device. Secondly, compounds having carbazole and dibenzothiophene moieties are inferior to compounds having 3,9-linked oligocarbazole and dibenzothiophene moieties, even with an aromatic linker. 3,9-linked oligocarbazole, the major HOMO contributor in the compounds provided herein, is more electron-rich than carbazole. The oxidation and reduction potential of compound 1 is 0.74 V and -2.73 V, respectively (vs. Fc / Fc + ). The oxidation and reduction potential of Compound C is 0.91 V and -2.84, respectively. The higher HOMO level of Compound 1 can increase hole injection from HTL and hole transport in EML. This may result in better charge balance and / or location of charge recombination of the device resulting in improved device life.
Das Oxidations- und Reduktionspotential von Verbindung B beträgt 0,74 V bzw. –2,78 V. Während die HOMO-Niveaus von Verbindung 1 und Verbindung B ähnlich sind, ist das LUMO-Niveau von Verbindung 1 aufgrund des zusätzlichen π-Systems, das durch den Biphenyl-Verknüpfer bereitgestellt wird, etwas niedriger. Im Allgemeinen ist in Verbindungen, die einen 3,9-verknüpften Oligocarbazol-Molekülteil und einen Dibenzothiophen-Molekülteil mit einem aromatischen Verknüpfer enthalten, die Kontrolle über die π-Konjugation, die thermischen Eigenschaften und weitere strukturelle/elektronische Modifikation durch Substituenten besser als in entsprechenden Verbindungen ohne einen aromatischen Verknüpfer. Es wird angenommen, dass die Verbindung 1, außer dem Unterschied in den elektronischen Eigenschaften, im Vergleich zu Verbindung B und Verbindung C bessere Morphologie und morphologische Stabilität bereitstellt, was zu verbesserter Lebensdauer der Vorrichtung führt. Insbesondere können Materialien mit einer asymmetrischen Struktur, wie z. B. die 3,9-verknüpfte Oligocarbazol-Struktur, verbesserte Filmbildung bieten. Es wird angenommen, dass sich die verbesserte Filmbildung aus der verringerten Kristallisation aufgrund der asymmetrischen Struktur der Verbindung ergibt. Dies wurde durch unerwartete Ergebnisse von lösungsbasiert verarbeiteten Vorrichtungen unter Benutzen der Verbindungen als ein Wirtsmaterial bewiesen.The oxidation and reduction potential of compound B is 0.74 V and -2.78, respectively. While the HOMO levels of compound 1 and compound B are similar, the LUMO level of compound 1 is due to the additional π system, which is provided by the biphenyl linker, somewhat lower. In general, in compounds containing a 3,9-linked oligocarbazole moiety and a dibenzothiophene moiety with an aromatic linker, control over π-conjugation, thermal properties and further structural / electronic modification by substituents is better than in corresponding ones Compounds without an aromatic linker. It is believed that Compound 1, in addition to the difference in electronic properties, provides better morphology and morphological stability as compared to Compound B and Compound C, resulting in improved device life. In particular, materials having an asymmetric structure, such as. For example, the 3,9-linked oligocarbazole structure can provide improved film formation. It is believed that the improved film formation results from the reduced crystallization due to the asymmetric structure of the compound. This has been demonstrated by unexpected results from solution-based devices using the compounds as a host material.
Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, nur Beispiele sind und den Umfang der Erfindung nicht einschränken sollen. Beispielsweise können viele der Materialien und Strukturen, die hierin beschrieben sind, durch andere Materialien und Strukturen ersetzt werden, ohne die Erfindungsidee zu verlassen. Die vorliegende Erfindung, wie beansprucht, kann daher Varianten der jeweiligen Beispiele und bevorzugten Ausführungsformen, die hierin beschrieben sind, beinhalten, wie dem Fachmann offensichtlich sein wird. Es versteht sich, dass verschiedene Theorien dazu, warum die Erfindung funktioniert, nicht einschränkend sein sollen.It should be understood that the various embodiments described herein are only examples and are not intended to limit the scope of the invention. For example, many of the materials and structures described herein may be replaced by other materials and structures without departing from the spirit of the invention. The present invention as claimed may therefore include variants of the particular examples and preferred embodiments described herein, as will be apparent to those skilled in the art. It should be understood that various theories as to why the invention works should not be limiting.
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